WO2024075802A1 - 含フッ素エーテル化合物およびその製造方法 - Google Patents

含フッ素エーテル化合物およびその製造方法 Download PDF

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WO2024075802A1
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fluorine
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integer
alkylene group
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洋介 岸川
尚亨 星谷
寿美 石原
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ダイキン工業株式会社
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C43/00Ethers; Compounds having groups, groups or groups
    • C07C43/02Ethers
    • C07C43/03Ethers having all ether-oxygen atoms bound to acyclic carbon atoms
    • C07C43/04Saturated ethers
    • C07C43/12Saturated ethers containing halogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/04Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to vapour or vice versa
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D7/00Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
    • C11D7/22Organic compounds
    • C11D7/28Organic compounds containing halogen

Definitions

  • This disclosure relates to a fluorine-containing ether compound and a method for producing the same.
  • Fluorinated ethers are not only used as solvents, but also for a wide range of other purposes.
  • Patent Document 2 describes a hydrofluoroether compound that contains two terminal fluorinated alkyl groups and a substituted or unsubstituted oxymethylene group interposed in the chain, each of the fluorinated alkyl groups containing only one hydrogen atom, and optionally containing at least one in-chain heteroatom, with the proviso that the hydrogen atom is part of a monofluoromethylene moiety.
  • Patent Documents 1 and 2 describe that at least one of the two groups bonded to the oxygen of an ether compound is composed of a perfluoroaliphatic group, and at least one of the groups is composed of a fluorinated alkyl group containing only one hydrogen atom.
  • the objective of this disclosure is to provide a fluorine-containing ether compound in which at least one of the two groups bonded to the oxygen of the ether compound is a group that does not contain a trifluoromethyl group or a difluoromethylene group.
  • R 1 -R 2 -O-R 3 -R 4 (Wherein, R 1 is -CH 3 , -CH 2 F, -CHF 2 , -CH 2 I or -CHFI; R 2 is a fluorinated alkylene group having 1 to 10 carbon atoms and consisting only of units represented by -CHF-, or a fluorinated alkylene group having 2 to 10 carbon atoms and consisting only of units represented by -CHF- and units represented by -CH 2 -, or a fluorinated alkylene group having 3 to 10 carbon atoms and consisting only of units represented by -CFH-, units represented by -CH 2 - and units represented by -CHI-, R3 is a single bond, a non-fluorinated alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, or a fluorinated alkylene group having 1 to 10 carbon atoms; R4 is -CH3 ,
  • a fluorine-containing ether compound in which at least one of the two groups bonded to the oxygen of the ether compound is a group that does not contain a trifluoromethyl group or a difluoromethylene group.
  • the fluorine-containing ether compound of the present disclosure has the general formula: R 1 -R 2 -O-R 3 -R 4 (In the formula, R 1 is -CH 3 , -CH 2 F, -CHF 2 , -CH 2 I or -CHFI; R 2 is a fluorinated alkylene group having 1 to 10 carbon atoms composed only of units represented by -CHF-, or a fluorinated alkylene group having 2 to 10 carbon atoms composed only of units represented by -CHF- and units represented by -CH 2 -, or a fluorinated alkylene group having 3 to 10 carbon atoms composed only of units represented by -CFH-, units represented by -CH 2 - and units represented by -CHI-; R 3 is a single bond, a non-fluorinated alkylene group having 1 to 5 carbon atoms or a fluorinated alkylene group having 1 to 10 carbon atoms; and R 4 is -CH 3 ,
  • R 1 is -CH 3 , -CH 2 F, -CHF 2 , -CH 2 I or -CHFI, preferably -CH 2 F, -CHF 2 or -CHFI, more preferably -CH 2 F.
  • One feature of the fluorine-containing ether compound of the present disclosure is that at least one of the two groups bonded to oxygen of the ether compound does not have a CF 3 - (trifluoromethyl group) at its terminal.
  • R2 is a fluorinated alkylene group having 1 to 10 carbon atoms composed only of units represented by -CHF-, or a fluorinated alkylene group having 2 to 10 carbon atoms composed only of units represented by -CHF- and units represented by -CH 2 -, or a fluorinated alkylene group having 3 to 10 carbon atoms composed only of units represented by -CFH-, units represented by -CH 2 - and units represented by -CHI-.
  • One feature of the fluorinated ether compound of the present disclosure is that at least one of the two groups bonded to oxygen of the ether compound necessarily contains a unit represented by -CHF- and does not contain a unit represented by -CF 2 -.
  • R 2 is a fluorinated alkylene group composed only of units represented by -CHF-
  • R 2 is preferably, for example, a fluorinated alkylene group represented by -(CHF) n1 - (n1 is an integer of 1 to 10).
  • R 2 is a fluorinated alkylene group composed only of units represented by -CHF- and units represented by -CH 2 -
  • examples of R 2 include fluorinated alkylene groups represented by -CHF-(CHF-CHF) n2 -(CH 2 ) m1 - (n2 is an integer of 1 to 4, m1 is an integer of 1 or more) and fluorinated alkylene groups represented by -(CHF) n7 -CH 2 -CH 2 -(CH 2 ) q - (wherein n7 is an integer of 1 to 7, and q is an integer of 1 to 6).
  • R 2 is a fluorinated alkylene group composed only of units represented by -CHF- and units represented by -CH 2 -
  • R 2 is preferably a fluorinated alkylene group represented by -(CHF) n2 -CH 2 - (n2 is an integer of 1 to 9) or a fluorinated alkylene group represented by -(CHF) n7 -CH 2 -CH 2 -(CH 2 ) q - (wherein n7 is an integer of 1 to 7, and q is an integer of 1 to 6), and more preferably a fluorinated alkylene group represented by -CHF-(CHF-CHF) n3 -CH 2 - (n3 is an integer of 0 to 4) or -CHF-(CHF-CHF) n8 -CH 2 -CH 2 -(CH 2 ) q - (wherein n8 is an integer of 0 to 2, and q is an integer of 1 to 6).
  • R 2 is an alkylene group composed only of units represented by -CFH-, units represented by -CH 2 - and units represented by -CHI-
  • R 2 is preferably a fluorinated alkylene group represented by -(CHF) n7 -CH 2 -CHI-(CH 2 ) q - (wherein n7 is an integer from 1 to 7, and q is an integer from 1 to 6), and more preferably a fluorinated alkylene group represented by -CHF-(CHF-CHF) n8 -CH 2 -CHI-(CH 2 ) q - (wherein n8 is an integer from 0 to 2, and q is an integer from 1 to 6).
  • the group represented by R 1 -R 2 - is CH 2 F-CHF- or a fluorinated alkyl group represented by the general formula: CH 2 F-CHF-(CHF-CHF) n3 -CH 2 - (wherein n3 is an integer of 0 to 4);
  • n3 is preferably 0 or 1.
  • R 3 is a single bond, a non-fluorinated alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, or a fluorinated alkylene group having 1 to 10 carbon atoms.
  • the number of carbon atoms in R 3 is preferably 0 to 5, more preferably 0 to 3, and even more preferably 0 or 1.
  • the number of carbon atoms in the non-fluorinated alkylene group of R 3 is preferably 1 or 2.
  • the number of carbon atoms in the fluorinated alkylene group of R 3 is preferably 1 to 5, and more preferably 1 or 2.
  • R 3 is preferably a single bond, a non-fluorinated alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, a fluorinated alkylene group represented by -(CHF) n4 - (wherein n4 is an integer of 1 to 10), or a fluorinated alkylene group represented by -(CHF) n5 -CH 2 - (wherein n5 is an integer of 1 to 9).
  • R4 is -CH3 , -CH2F or -CHF2 , with -CH3 or -CH2F being preferred.
  • the group represented by R 4 -R 3 - is a non-fluorinated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a group represented by the general formula: CH2F -CHF-(CHF-CHF) n6 - CH2- (wherein n6 is an integer of 0 to 4) is preferred.
  • the non-fluorinated alkyl group preferably has 1 or 2 carbon atoms.
  • n6 is preferably 0 or 1.
  • fluorine-containing ether compound examples include CH 2 FCHFOCH 3 , CH 2 FCHFCH 2 OCH 3 , CH 2 FCHFCH 2 OCHFCFH 2 , CH 2 FCHFCH 2 OCH 2 CH 3 , CH 2 FCHFCHFCHFCH 2 OCH 3 , CHF 2 -CHF-CH 2 -CHI-CH 2 -OCH 3 , CHF 2 -CHF-CH 2 -CH 2 -CH 2 -OCH 3 , CHF 2 -CHF-CH 2 -CH 2 -OCHFCFH 2 , CHF 2 -CHF-CH 2 -CH 2 -CH 2 -OCH 2 CH 3 , CHF 2 -CHF-CH 2 -CHI-CH 2 -CH 2 At least one selected from the group consisting of -CH 2 -CH 2 -OCH 3 and CHF 2 -CHF-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -OCH 3 is
  • the fluorine-containing ether compound of the present disclosure can be produced, for example, by a production method for producing a fluorine-containing ether compound represented by the general formula CH 2 F-CHF-O-R 3 -R 4 (wherein R 3 and R 4 are as defined above) by reacting CHF ⁇ CHF with an alcohol represented by the general formula R 4 -R 3 -OH (wherein R 3 and R 4 are as defined above) in the presence of a basic compound (hereinafter, this method may be referred to as the first production method).
  • a production method for producing a fluorine-containing ether compound represented by the general formula CH 2 F-CHF-O-R 3 -R 4 (wherein R 3 and R 4 are as defined above) by reacting CHF ⁇ CHF with an alcohol represented by the general formula R 4 -R 3 -OH (wherein R 3 and R 4 are as defined above) in the presence of a basic compound hereinafter, this method may be referred to as the first production method.
  • the basic compound acts as a catalyst.
  • the basic compound is preferably an inorganic basic compound, more preferably an alkali metal hydroxide or an alkaline earth metal hydroxide such as NaOH, KOH, CsOH, LiOH, Ca(OH) 2 , or Ba(OH) 2 .
  • the amount of the basic compound used is preferably 0.01 to 1.0 moles, and more preferably 0.2 to 0.8 moles, per mole of alcohol.
  • the solvent include polar organic solvents such as water, diethyl ether, glymes, dioxane, tetrahydrofuran, and acetonitrile.
  • the present invention can be produced by a production method (hereinafter sometimes referred to as the second production method) in which a fluorinated ether compound represented by the general formula: CH 2 F- CHF- (CHF- CHF ) n3 -CH 2 -O -R 3 -R 4 (wherein n3, R 3 and R 4 are as defined above) is produced by reacting a fluorinated alcohol with a compound represented by R 4 -R 3 -X (wherein R 3 and R 4 are as defined above, and X is a halogen atom or -OSO 3 R' (wherein R' is a non-fluorinated alkyl group or
  • n3 is an integer from 0 to 4, preferably 0 or 1.
  • organic peroxides are preferred, and examples thereof include dialkyl peroxycarbonates such as diisopropyl peroxydicarbonate and disec-butyl peroxydicarbonate, peroxyesters such as 2-ethylhexanoyl (tert-butyl) peroxide, t-butyl peroxyisobutyrate and t-butyl peroxypivalate, and dialkyl peroxides such as di-t-butyl peroxide. Of these, di-t-butyl peroxide is the most preferred radical initiator.
  • the amount of radical initiator used is preferably 0.01 to 2 moles per mole of methanol.
  • the resulting fluorine-containing alcohol is then reacted with a compound represented by R 4 -R 3 -X to alkylate the oxygen of the fluorine-containing alcohol to produce a fluorine-containing ether compound.
  • a fluorine-containing ether compound can be produced by reacting a fluorine-containing alcohol with a base such as sodium hydride and reacting the resulting fluorine-containing alkoxide with a compound represented by R 4 -R 3 -X (X is a halogen atom).
  • a fluorinated ether compound can be produced, for example, by reacting a fluorinated alcohol with a compound represented by R4 - R3 -X (X is -OSO3R ') in an aqueous hydroxide solution.
  • R 4 —R 3 —X (X is —OSO 3 R′) is preferably (R 4 —R 3 —O—) 2 SO 2 (R 3 and R 4 are as defined above).
  • the pressure of the reaction between the fluorine-containing alcohol and the compound represented by R 4 -R 3 -X is preferably 0.1 to 2.0 MPaG.
  • the temperature of the reaction between the fluorine-containing alcohol and the compound represented by R 4 -R 3 -X is preferably 20 to 95°C.
  • n8 is 1 or 2, preferably 1.
  • a radical initiator include organic peroxides and azo compounds.
  • organic peroxides examples include dialkyl peroxycarbonates such as diisopropyl peroxydicarbonate and disec-butyl peroxydicarbonate, peroxyesters such as 2-ethylhexanoyl (tert-butyl) peroxide, t-butyl peroxyisobutyrate and t-butyl peroxypivalate, and dialkyl peroxides such as di-t-butyl peroxide.
  • dialkyl peroxycarbonates such as diisopropyl peroxydicarbonate and disec-butyl peroxydicarbonate
  • peroxyesters such as 2-ethylhexanoyl (tert-butyl) peroxide
  • t-butyl peroxyisobutyrate examples of organic peroxides
  • dialkyl peroxides such as di-t-butyl peroxide.
  • azo compounds examples include azobisisobutyronitrile.
  • the amount of radical initiator used is preferably 0.01 to 2 moles per mole of fluorine-containing alkyl iodide.
  • the first or second fluorine-containing alkyl iodide is then reacted with an unsaturated compound represented by the general formula: CH 2 ⁇ CH-(CH 2 ) q -OH (wherein q is an integer of 1 or more) to produce a fluorine-containing alcohol represented by the general formula: R 1 -CHF-(CHF-CHF) n8 -CH 2 -CHI-(CH 2 ) q -OH (wherein R 1 is as defined above, n8 is an integer of 0 to 2, and q is an integer of 1 to 6).
  • R 1 of the fluorine-containing alcohol is the same as R 1 of the first or second fluorine-containing alkyl iodide, and is —CHF2 or —CHFI.
  • n8 of the fluorine-containing alcohol is an integer from 0 to 2, preferably 0 or 1.
  • the reaction between the first or second fluorine-containing alkyl iodide and the unsaturated compound can be carried out in the presence of a compound that generates radicals.
  • a compound that generates radicals examples include organic peroxides and azo compounds.
  • organic peroxides examples include dialkyl peroxycarbonates such as diisopropyl peroxydicarbonate and disec-butyl peroxydicarbonate, peroxyesters such as 2-ethylhexanoyl (tert-butyl) peroxide, t-butyl peroxyisobutyrate and t-butyl peroxypivalate, and dialkyl peroxides such as di-t-butyl peroxide.
  • dialkyl peroxycarbonates such as diisopropyl peroxydicarbonate and disec-butyl peroxydicarbonate
  • peroxyesters such as 2-ethylhexanoyl (tert-butyl) peroxide
  • t-butyl peroxyisobutyrate examples of organic peroxides
  • dialkyl peroxides such as di-t-butyl peroxide.
  • azo compounds examples include azobisisobutyronitrile.
  • the amount of the unsaturated compound used is preferably 0.01 to 100 moles per mole of the first or second fluorine-containing alkyl iodide.
  • the amount of the radical-generating compound used is preferably 0.001 to 1 mole per mole of the first or second fluorine-containing alkyl iodide.
  • the temperature for the reaction between the first or second fluorine-containing alkyl iodide and the unsaturated compound can be selected as appropriate, but is preferably 50 to 200°C.
  • the pressure for the reaction between the first or second fluorine-containing alkyl iodide and the unsaturated compound can be selected as appropriate, but is preferably 0.1 to 5 MPaG.
  • the time for the reaction between the first or second fluorine-containing alkyl iodide and the unsaturated compound can be selected as appropriate, but is preferably 0.1 to 96 hours.
  • the resulting fluorine-containing alcohol is then reacted with a compound represented by R 4 -R 3 -X to alkylate the oxygen of the fluorine-containing alcohol to produce a fluorine-containing ether compound.
  • a fluorine-containing ether compound can be produced by reacting a fluorine-containing alcohol with a base such as sodium hydride and reacting the resulting fluorine-containing alkoxide with a compound represented by R 4 -R 3 -X (X is a halogen atom).
  • a fluorinated ether compound can be produced, for example, by reacting a fluorinated alcohol with a compound represented by R4 - R3 -X (X is -OSO3R ') in an aqueous hydroxide solution.
  • R 4 —R 3 —X (X is —OSO 3 R′) is preferably (R 4 —R 3 —O—) 2 SO 2 (R 3 and R 4 are as defined above).
  • the pressure of the reaction between the fluorine-containing alcohol and the compound represented by R 4 -R 3 -X is preferably 0.1 to 2.0 MPaG.
  • the temperature of the reaction between the fluorine-containing alcohol and the compound represented by R 4 -R 3 -X is preferably 20 to 95°C.
  • the first fluorine-containing alcohol may be reduced to the second fluorine-containing alcohol.
  • the reduction can be carried out, for example, by using a metal catalyst and hydrogen, or by using zinc as a reducing agent.
  • the first or second fluorine-containing alkyl iodide can be reacted with an unsaturated compound represented by the general formula: CH 2 ⁇ CH-(CH 2 ) q -O-R 3 -R 4 (wherein q is an integer of 1 or more, and R 3 and R 4 are as defined above for R 3
  • the methods for producing the first and second fluorine-containing alkyl iodides are as described in the third production method.
  • the reaction between the first or second fluorine-containing alkyl iodide and the unsaturated compound represented by the general formula: CH 2 ⁇ CH-(CH 2 ) q -O-R 3 -R 4 can be carried out in the same manner as the reaction between the first or second fluorine-containing alkyl iodide and the unsaturated compound represented by the general formula: CH 2 ⁇ CH-(CH 2 ) q -OH explained in the third production method.
  • the obtained fluorine-containing ether compound may be reduced to produce a fluorine-containing ether compound represented by the general formula: R 1 -CHF-(CHF-CHF) n8 -CH 2 -CH 2 -(CH 2 ) q -O-R 3 -R 4 (wherein R 1 , R 3 and R 4 are as defined above, n8 is an integer of 0 to 2, and q is an integer of 1 to 6).
  • the reduction can be carried out, for example, using a metal catalyst and hydrogen, or using zinc as a reducing agent.
  • the composition of the present disclosure may contain the above-mentioned fluorine-containing ether compound and a solvent.
  • the solvent may be at least one selected from the group consisting of alcohols, ethers, alkanes, alkenes, perfluorinated carbons, perfluorinated tertiary amines, perfluorinated ethers, cycloalkanes, esters, ketones, aromatic compounds, siloxanes, hydrochlorocarbons, hydrochlorofluorocarbons, and hydrofluorocarbons.
  • composition of the present disclosure may also contain the above-mentioned fluorine-containing ether compound and other components such as surfactants, stabilizers, pigments, dyes, colorants, antioxidants, and flame retardants.
  • composition of the present disclosure may contain the above-mentioned fluorine-containing ether compound, as well as other fluorine-containing ether compounds different from the above-mentioned fluorine-containing ether compounds.
  • fluorine-containing ether compounds include hydrofluoroether compounds.
  • the fluorine-containing ether compounds and compositions disclosed herein can be suitably used as heat transfer fluids, cleaning solvents, bubble size regulators for adjusting the bubble size of foam insulation materials, fire extinguishing agents, carrier fluids, working fluids, polymerization solvents, abrasives, drying agents, resist spreaders, resist strippers, etc.
  • they can be used for the applications of hydrofluoroether compounds described in JP-A-2009-507840.
  • R 1 -R 2 -O-R 3 -R 4 (Wherein, R 1 is -CH 3 , -CH 2 F, -CHF 2 , -CH 2 I or -CHFI; R 2 is a fluorinated alkylene group having 1 to 10 carbon atoms and consisting only of units represented by -CHF-, or a fluorinated alkylene group having 2 to 10 carbon atoms and consisting only of units represented by -CHF- and units represented by -CH 2 -, or a fluorinated alkylene group having 3 to 10 carbon atoms and consisting only of units represented by -CFH-, units represented by -CH 2 - and units represented by -CHI-, R3 is a single bond, a non-fluorinated alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, or a fluorinated alkylene group having 1 to 10 carbon atoms; R4 is -CHCH 3 , -CH 2 F, -CHF 2 ,
  • the present invention provides a fluorine-containing ether compound represented by the following formula: ⁇ 2> According to a second aspect of the present disclosure, there is provided a fluorine-containing ether compound according to a first aspect, in which R 1 is —CH 2 F, —CHF 2 or —CHFI.
  • R2 is General formula: -(CHF) n1 - (wherein n1 is an integer from 1 to 10) or a fluorinated alkylene group represented by General formula: -(CHF) n2 -CH 2 - (wherein n2 is an integer from 1 to 9) or a fluorinated alkylene group represented by a fluorinated alkylene group represented by -(CHF) n7 -CH 2 -CH 2 -(CH 2 ) q - (wherein n7 is an integer of 1 to 7, and q is an integer of 1 to 6), or
  • a fluorinated ether compound according to the first or second aspect which is a fluorinated alkylene group represented by the formula -(CHF) n7 -CH 2 -CHI-(CH 2 ) q - (wherein n7 is an integer of 1 to 7, and q is an integer of 1 to 6).
  • R 1 -R 2 - is CH2F -CHF-, or General formula: a fluorinated alkyl group represented by the formula CH 2 F-CHF-(CHF-CHF) n3 -CH 2 - (wherein n3 is an integer of 0 to 4), or General formula: There is provided a fluorinated alkyl group represented by the formula: CHF 2 -CHF-(CHF-CHF) n8 -CH 2 -CHX 11 -(CH 2 ) q - (wherein n8 is an integer of 0 to 2, X 11 is I or H, and q is an integer of 1 to 6).
  • R3 is a single bond, a non-fluorinated alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, General formula: -(CHF) n4 - (wherein n4 is an integer from 1 to 10) or a fluorinated alkylene group represented by General formula: -(CHF) n5 -CH 2 - (wherein n5 is an integer from 1 to 9)
  • the present invention provides a fluorine-containing ether compound according to any one of the first to fourth aspects, in which the fluorinated alkylene group is represented by ⁇ 6>
  • R 4 -R 3 - is a non-fluorinated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or General formula: CH 2 F—CHF—(CHF—CHF) n6 —CH 2 — (wherein n6 is an integer from 0 to 4)
  • a fluorine-containing ether compound according to any one of the first to fourth aspects, in which the fluorinated alkylene
  • a fluorine-containing ether compound according to any one of the first to seventh aspects, and there is provided a composition containing at least one selected from the group consisting of alcohols, ethers, alkanes, alkenes, perfluorinated carbons, perfluorinated tertiary amines, perfluorinated ethers, cycloalkanes, esters, ketones, aromatic compounds, siloxanes, hydrochlorocarbons, hydrochlorofluorocarbons, and hydrofluorocarbons.
  • a heat transfer fluid containing the fluorinated ether compound according to any one of the first to seventh aspects or the composition according to the eighth aspect.
  • a cleaning solvent containing the fluorinated ether compound according to any one of the first to seventh aspects or the composition according to the eighth aspect.
  • Example 1 Synthesis of 1,1,2-trifluoro-2-iodoethane 37.1 g of iodine and 16.1 g of IF5 were added to a 300 mL pressure vessel, and the vessel was sealed. After cooling the vessel to -78°C, 10 g of (E)-1,2-difluoroethene was introduced into the vessel, and the vessel was heated at 80°C for 20 hours. After cooling the vessel with ice water, the contents of the pressure vessel were washed with water and then further washed with a 5% Na2S2O4 aqueous solution , to obtain 5.8 g of the title compound.
  • Example 2 Synthesis of 4,5,5-trifluoro-2-iodopentanol 1.84 g of 1,1,2-trifluoro-2-iodoethane, 509 mg of allyl alcohol, and 288 mg of azobisisobutyronitrile were placed in a 10 mL pressure vessel. The vessel was then heated at 80° C. for 22 hours. After cooling the vessel with ice water, the contents of the pressure vessel were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry. It was found that the title compound was produced in an area ratio of 75.9% compared to an area ratio of 24.1% for the raw material 1,1,2-trifluoro-2-iodoethane. LRMS (EI 70 eV) m/z (%): 268 (M+, 1), 251 (1), 185 (2), 141 (95), 73 (100), 51 (38).
  • Example 3 Synthesis of 1,1,2-trifluoro-4-iodo-8-methoxyoctane 500 mg of 1,1,2-trifluoro-2-iodoethane, 272 mg of 6-methoxyhexene, and 117 mg of azobisisobutyronitrile were placed in a 10 mL pressure vessel. The vessel was cooled to -78°C, substituted with nitrogen, and then charged with nitrogen up to 0.5 MPa. The vessel was heated at 80°C for 13 hours. After cooling the vessel with ice water, a mixture containing the target compound was obtained.

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Abstract

一般式:R-R-O-R-R(式中、Rは、-CH、-CHF、-CHF、-CHIまたは-CHFIであり、Rは、-CHF-で示される単位のみから構成される、炭素数が1~10のフッ素化アルキレン基、または、-CHF-で示される単位および-CH-で示される単位のみから構成される、炭素数が2~10のフッ素化アルキレン基、または、-CFH-で示される単位、-CH-で示される単位および-CHI-で示される単位のみから構成される、炭素数が3~10の含フッ素アルキレン基であり、Rは、単結合、炭素数が1~5の非フッ素化アルキレン基または炭素数が1~10のフッ素化アルキレン基であり、Rは、-CH、-CHFまたは-CHFである)で示される含フッ素エーテル化合物を提供する。

Description

含フッ素エーテル化合物およびその製造方法
 本開示は、含フッ素エーテル化合物およびその製造方法に関する。
 含フッ素エーテルは、溶剤として利用されるだけでなく、幅広い用途で利用されている。
 含フッ素エーテルとして、たとえば特許文献1には、一般式:Rh’(O-Rf)m(式中、m=3~4、Rfは独立してパーフルオロ脂肪族基であり、Rh’は独立して、3個~約8個の炭素原子を有する線状または分枝炭化水素である)によって表される化合物が記載されている。
 たとえば特許文献2には、2つの末端フッ素化アルキル基および鎖中に介在する置換または非置換のオキシメチレン基を含み、前記フッ素化アルキル基のそれぞれが水素原子を1つだけ含み、そして場合により、少なくとも1つの鎖中ヘテロ原子を含み、但し、前記水素原子はモノフルオロメチレン部分の一部である、ハイドロフルオロエーテル化合物が記載されている。
特表2008-529975号公報 特表2009-507840号公報
 特許文献1および2には、このように、エーテル化合物の酸素に結合する2つの基のうち、少なくとも一方の基を、パーフルオロ脂肪族基により構成することや、少なくとも一方の基を、水素原子を1つだけ含むフッ素化アルキル基により構成することが記載されている。
 しかしながら、エーテル化合物の酸素に結合する2つの基のうち、少なくとも一方の基が、CF-(トリフルオロメチル基)および-CF-で示される単位(ジフルオロメチレン基)を含まない基により構成された含フッ素エーテルは知られていない。
 本開示では、エーテル化合物の酸素に結合する2つの基のうち、少なくとも一方の基として、トリフルオロメチル基およびジフルオロメチレン基を含まない基を有する含フッ素エーテル化合物を提供することを目的とする。
 本開示によれば、一般式:
   R-R-O-R-R
  (式中、
   Rは、-CH、-CHF、-CHF、-CHIまたは-CHFIであり、
   Rは、-CHF-で示される単位のみから構成される、炭素数が1~10のフッ素化アルキレン基、または、-CHF-で示される単位および-CH-で示される単位のみから構成される、炭素数が2~10のフッ素化アルキレン基、または、-CFH-で示される単位、-CH-で示される単位および-CHI-で示される単位のみから構成される、炭素数が3~10の含フッ素アルキレン基であり、
   Rは、単結合、炭素数が1~5の非フッ素化アルキレン基または炭素数が1~10のフッ素化アルキレン基であり、
   Rは、-CH、-CHFまたは-CHFである)
で示される含フッ素エーテル化合物が提供される。
 本開示によれば、エーテル化合物の酸素に結合する2つの基のうち、少なくとも一方の基として、トリフルオロメチル基およびジフルオロメチレン基を含まない基を有する含フッ素エーテル化合物を提供することができる。
 以下、本開示の具体的な実施形態について詳細に説明するが、本開示は、以下の実施形態に限定されるものではない。
 本開示の含フッ素エーテル化合物は、一般式:
   R-R-O-R-R
(式中、Rは、-CH、-CHF、-CHF、-CHIまたは-CHFIであり、Rは、-CHF-で示される単位のみから構成される、炭素数が1~10のフッ素化アルキレン基、または、-CHF-で示される単位および-CH-で示される単位のみから構成される、炭素数が2~10のフッ素化アルキレン基、または、-CFH-で示される単位、-CH-で示される単位および-CHI-で示される単位のみから構成される、炭素数が3~10の含フッ素アルキレン基であり、Rは、単結合、炭素数が1~5の非フッ素化アルキレン基または炭素数が1~10のフッ素化アルキレン基であり、Rは、-CH、-CHFまたは-CHFである)で示される含フッ素エーテル化合物である。
 Rは、-CH、-CHF、-CHF、-CHIまたは-CHFIであり、好ましくは-CHF、-CHFまたは-CHFIであり、より好ましくは-CHFである。本開示の含フッ素エーテル化合物は、エーテル化合物の酸素に結合する2つの基のうち、少なくとも一方の基が、末端にCF-(トリフルオロメチル基)を有していない点に1つの特徴がある。
 Rは、-CHF-で示される単位のみから構成される、炭素数が1~10のフッ素化アルキレン基、または、-CHF-で示される単位および-CH-で示される単位のみから構成される、炭素数が2~10のフッ素化アルキレン基、または、-CFH-で示される単位、-CH-で示される単位および-CHI-で示される単位のみから構成される、炭素数が3~10の含フッ素アルキレン基である。本開示の含フッ素エーテル化合物は、エーテル化合物の酸素に結合する2つの基のうち、少なくとも一方の基が、必ず-CHF-で示される単位を含み、-CF-で示される単位を含まない点に1つの特徴がある。
 Rが-CHF-で示される単位のみから構成されるフッ素化アルキレン基である場合、Rとしては、たとえば、-(CHF)n1-(n1は1~10の整数である)で示されるフッ素化アルキレン基が好ましい。
 Rが-CHF-で示される単位および-CH-で示される単位のみから構成されるフッ素化アルキレン基である場合、Rとしては、たとえば、-CHF-(CHF-CHF)n2-(CHm1-(n2は1~4の整数、m1は1以上の整数)で示されるフッ素化アルキレン基、-(CHF)n7-CH-CH-(CH-(式中、n7は1~7の整数、qは1~6の整数)で示されるフッ素化アルキレン基などが挙げられる。
 Rが-CHF-で示される単位および-CH-で示される単位のみから構成されるフッ素化アルキレン基である場合、Rとしては、-(CHF)n2-CH-(n2は1~9の整数)で示されるフッ素化アルキレン基、または、-(CHF)n7-CH-CH-(CH-(式中、n7は1~7の整数、qは1~6の整数)で示されるフッ素化アルキレン基が好ましく、-CHF-(CHF-CHF)n3-CH-(n3は0~4の整数)で示されるフッ素化アルキレン基、または、-CHF-(CHF-CHF)n8-CH-CH-(CH-(式中、n8は0~2の整数、qは1~6の整数)がより好ましい。
 Rが-CFH-で示される単位、-CH-で示される単位および-CHI-で示される単位のみから構成されるアルキレン基である場合、Rとしては、-(CHF)n7-CH-CHI-(CH-(式中、n7は1~7の整数、qは1~6の整数)で示されるフッ素化アルキレン基が好ましく、-CHF-(CHF-CHF)n8-CH-CHI-(CH-(式中、n8は0~2の整数、qは1~6の整数)で示されるフッ素化アルキレン基がより好ましい。
 含フッ素エーテル化合物を示す一般式において、R-R-で示される基としてはCHF-CHF-、または、一般式:CHF-CHF-(CHF-CHF)n3-CH-(式中、n3は0~4の整数である)で示されるフッ素化アルキル基、
または、一般式:CHF-CHF-(CHF-CHF)n8-CH-CHX11-(CH-(式中、n8は0~2の整数、X11はIまたはH、qは1~6の整数)で示されるフッ素化アルキル基が好ましい。
 n3は、好ましくは0または1である。
 Rは、単結合、炭素数が1~5の非フッ素化アルキレン基または炭素数が1~10のフッ素化アルキレン基である。Rの炭素数は、好ましくは0~5であり、より好ましくは0~3であり、さらに好ましくは0または1である。Rの非フッ素化アルキレン基の炭素数は、好ましくは1または2である。Rのフッ素化アルキレン基の炭素数は、好ましくは1~5であり、より好ましくは1または2である。
 Rとしては、単結合、炭素数が1~5の非フッ素化アルキレン基、-(CHF)n4-(式中、n4は1~10の整数である)で示されるフッ素化アルキレン基、または、-(CHF)n5-CH-(式中、n5は1~9の整数である)で示されるフッ素化アルキレン基が好ましい。
 Rは、-CH、-CHFまたは-CHFであり、-CHまたは-CHFが好ましい。
 含フッ素エーテル化合物を示す一般式において、R-R-で示される基としては、炭素数1~4の非フッ素化アルキル基、または、一般式:
   CHF-CHF-(CHF-CHF)n6-CH
(式中、n6は0~4の整数である)で示されるフッ素化アルキル基が好ましい。
 R-R-で示される基が非フッ素化アルキル基である場合の、非フッ素化アルキル基の炭素数は1または2が好ましい。
 n6は0または1が好ましい。
 含フッ素エーテル化合物としては、CHFCHFOCH、CHFCHFCHOCH、CHFCHFCHOCHFCFH、CHFCHFCHOCHCH、CHFCHFCHFCHFCHOCH、CHF-CHF-CH-CHI-CH-OCH、CHF-CHF-CH-CH-CH-OCH、CHF-CHF-CH-CH-CH-OCHFCFH、CHF-CHF-CH-CH-CH-OCHCH、CHF-CHF-CH-CHI-CH-CH-CH-CH-OCH、および、CHF-CHF-CH-CH-CH-CH-CH-CH-OCHからなる群より選択される少なくとも1種が好ましい。
 本開示の含フッ素エーテル化合物は、たとえば、CHF=CHFと、一般式:R-R-OH(式中、RおよびRは前記のとおり)で示されるアルコールを、塩基性化合物の存在下に反応させることにより、一般式:CHF-CHF-O-R-R(式中、RおよびRは前記のとおり)で示される含フッ素エーテル化合物を製造する製造方法により製造することができる(以下、第1の製造方法ということがある)。
 第1の製造方法において、塩基性化合物は触媒として作用する。塩基性化合物としては、無機の塩基性化合物が好ましく、NaOH、KOH、CsOH、LiOH、Ca(OH)、Ba(OH)などのアルカリ金属水酸化物またはアルカリ土類金属水酸化物がより好ましい。
 塩基性化合物の使用量は、アルコール1モルに対して、好ましくは0.01~1.0モルであり、より好ましくは0.2~0.8モルである。
 CHF=CHFとアルコールとの反応は、溶媒中で行うことができる。溶媒としては、水、ジエチルエーテル、グライム類、ジオキサン、テトラヒドロフラン、アセトニトリルなどの極性有機溶媒をあげることができる。
 CHF=CHFとアルコールとの反応の圧力は、好ましくは1.0~2.0MPaGである。CHF=CHFとアルコールとの反応の温度は、好ましくは20~95℃である。
 本開示の含フッ素エーテル化合物は、たとえば、
メタノールに、CHF=CHFを付加させることにより、一般式:CHF-CHF-(CHF-CHF)n3-CHOH(式中、n3は0~4の整数)で示される含フッ素アルコールを製造し、
含フッ素アルコールとR-R-X(式中、RおよびRは前記のとおり、Xはハロゲン原子または-OSOR’(式中、R’は非フッ素化アルキル基またはフッ素化アルキル基))で示される化合物とを反応させて、一般式:CHF-CHF-(CHF-CHF)n3-CH-O-R-R(式中、n3、RおよびRは前記のとおり)で示される含フッ素エーテル化合物を製造する
製造方法により製造することができる(以下、第2の製造方法ということがある)。
 第2の製造方法においては、まず、メタノールにCHF=CHFを付加させることにより含フッ素アルコールを製造する。
 含フッ素アルコールにおけるn3は、CHF=CHFの重合度を表している。n3は、0~4の整数であり、好ましくは0または1である。
 メタノールとCHF=CHFとの反応は、ラジカル開始剤の存在下に行うことができる。ラジカル開始剤の存在下に反応を行う場合、ラジカル開始剤が分解してラジカルが発生し、発生したラジカルがメタノールのヒドロキシル基が結合している炭素上の水素原子を引き抜くことによりメタノールラジカルが生成し、メタノールラジカルにCHF=CHFが付加する反応(いわゆるテロメリゼーション反応)が進行する。
 ラジカル開始剤としては、有機過酸化物が好ましく、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジsec-ブチルパーオキシジカーボネートなどのジアルキルパーオキシカーボネート類、2-エチルヘキサノイル(tert-ブチル)ペルオキシド、t-ブチルパーオキシイソブチレート、t-ブチルパーオキシピバレートなどのパーオキシエステル類、ジt-ブチルパーオキサイドなどのジアルキルパーオキサイド類などが挙げられる。ラジカル開始剤としては、なかでも、ジt-ブチルパーオキサイドが好ましい。
 CHF=CHFの使用量は、1モルのメタノールに対して、好ましくは0.01~100モルである。
 ラジカル開始剤の使用量は、1モルのメタノールに対して、好ましくは0.01~2モルである。
 メタノールとCHF=CHFとの反応の温度は、適宜選択できるが、好ましくは-78~200℃である。また、メタノールとCHF=CHFとの反応の温度は、好ましくはラジカル重合開始剤の分解温度以上であり、好ましくは基質および生成物の分解温度未満である。
 メタノールとCHF=CHFとの反応の圧力は、適宜選択できるが、好ましくは0~5.0MPaGである。メタノールとCHF=CHFとの反応の時間は、適宜選択できるが、好ましくは0.1~96時間である。
 第2の製造方法においては、次に、得られた含フッ素アルコールとR-R-Xで示される化合物とを反応させることにより、含フッ素アルコールの酸素をアルキル化して、含フッ素エーテル化合物を製造する。
 Xがハロゲン原子である場合、含フッ素アルコールにナトリウムヒドリドなどの塩基を作用させ、生じた含フッ素アルコキシドとR-R-X(Xはハロゲン原子)で示される化合物とを反応させることにより、含フッ素エーテル化合物を製造することができる。
 また、Xが-OSOR’(式中、R’は非フッ素化アルキル基またはフッ素化アルキル基)である場合、たとえば、水酸化物の水溶液中で、含フッ素アルコールとR-R-X(Xは-OSOR’)で示される化合物とを反応させることにより、含フッ素エーテル化合物を製造することができる。
 R-R-X(Xは-OSOR’)で示される化合物としては、(R-R-O-)SO(RおよびRは前記のとおり)が好ましい。
 含フッ素アルコールとR-R-Xで示される化合物との反応の圧力は、好ましくは0.1~2.0MPaGである。含フッ素アルコールとR-R-Xで示される化合物との反応の温度は、好ましくは20~95℃である。
 本開示の含フッ素エーテル化合物は、たとえば、
CHF=CHFと、IおよびIFを反応させることにより、一般式:R-CHF-I(式中、Rは-CHFまたは-CHFI)で示される第1の含フッ素アルキルアイオダイドを製造し、第1の含フッ素アルキルアイオダイドに、CHF=CHFを付加させることにより、一般式:R-CHF-(CHF-CHF)n8-I(式中、Rは前記のとおり、n8は1または2)で示される第2の含フッ素アルキルアイオダイドを製造し、
第1または第2の含フッ素アルキルアイオダイドと、一般式:CH=CH-(CH-OH(式中、qは1以上の整数)で示される不飽和化合物とを反応させることにより、一般式:R-CHF-(CHF-CHF)n8-CH-CHI-(CH-OH(式中、Rは前記のとおり、n8は0~2の整数、qは1~6の整数)で示される第1の含フッ素アルコールを製造し、
任意により、第1の含フッ素アルコールを還元して、一般式:R-CHF-(CHF-CHF)n8-CH-CH-(CH-OH(式中、Rは前記のとおり、n8は0~2の整数、qは1~6の整数)で示される第1の含フッ素アルコールを製造し、
第1または第2の含フッ素アルコールとR-R-X(式中、RおよびRは前記のとおり、Xはハロゲン原子または-OSOR’(式中、R’は非フッ素化アルキル基またはフッ素化アルキル基))で示される化合物とを反応させて、一般式:R-CHF-(CHF-CHF)n8-CH-CHX11-(CH-O-R-R(式中、n8は0~2の整数、X11はIまたはH、qは1~6の整数、RおよびRは前記のとおり)で示される含フッ素エーテル化合物を製造する製造方法により製造することができる(以下、第3の製造方法ということがある)。
 第3の製造方法においては、まず、CHF=CHFと、IおよびIFを反応させることにより、一般式:R-CHF-I(式中、Rは-CHFまたは-CHFI)で示される第1の含フッ素アルキルアイオダイドを製造し、第1の含フッ素アルキルアイオダイドに、CHF=CHFを付加させることにより、一般式:R-CHF-(CHF-CHF)n8-I(式中、Rは前記のとおり、n8は1または2)で示される第2の含フッ素アルキルアイオダイドを製造する。
 IおよびIFの使用量は、1モルのCHF=CHFに対して、好ましくは0.5~2モルである。
 CHF=CHFとIおよびIFとの反応は、溶媒中で行うことができる。
 CHF=CHFとIおよびIFとの反応の温度は、適宜選択できるが、好ましくは-78~200℃である。CHF=CHFとIおよびIFとの反応の圧力は、適宜選択できるが、好ましくは0~5.0MPaGである。CHF=CHFとIおよびIFとの反応の時間は、適宜選択できるが、好ましくは0.1~96時間である。
 第1の含フッ素アルキルアイオダイドとCHF=CHFとの反応は、第1の含フッ素アルキルアイオダイドをテロゲンとし、CHF=CHFをタクソゲンとするテロメリゼーション反応であり、この反応により第2の含フッ素アルキルアイオダイドが生成する。
 第2の含フッ素アルキルアイオダイドにおけるn8は、CHF=CHFの重合度を表している。n8は、1または2であり、好ましくは1である。
 第1の含フッ素アルキルアイオダイドとCHF=CHFとの反応は、ラジカル開始剤の存在下に行うことができる。ラジカル開始剤としては、有機過酸化物、アゾ系化合物などが挙げられる。
 有機過酸化物としては、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジsec-ブチルパーオキシジカーボネートなどのジアルキルパーオキシカーボネート類、2-エチルヘキサノイル(tert-ブチル)ペルオキシド、t-ブチルパーオキシイソブチレート、t-ブチルパーオキシピバレートなどのパーオキシエステル類、ジt-ブチルパーオキサイドなどのジアルキルパーオキサイド類などが挙げられる。
 アゾ化合物としては、アゾビスイソブチロニトリルなどが挙げられる。
 CHF=CHFの使用量は、1モルの含フッ素アルキルアイオダイドに対して、好ましくは0.01~100モルである。
 ラジカル開始剤の使用量は、1モルの含フッ素アルキルアイオダイドに対して、好ましくは0.01~2モルである。
 第1の含フッ素アルキルアイオダイドとCHF=CHFとの反応の温度は、適宜選択できるが、好ましくは-78~200℃である。また、第1の含フッ素アルキルアイオダイドとCHF=CHFとの反応の温度は、好ましくはラジカル重合開始剤の分解温度以上であり、好ましくは基質および生成物の分解温度未満である。
 第1の含フッ素アルキルアイオダイドとCHF=CHFとの反応の圧力は、適宜選択できるが、好ましくは0~5.0MPaGである。第1の含フッ素アルキルアイオダイドとCHF=CHFとの反応の時間は、適宜選択できるが、好ましくは0.1~96時間である。
 第3の製造方法においては、次に、第1または第2の含フッ素アルキルアイオダイドと、一般式:CH=CH-(CH-OH(式中、qは1以上の整数)で示される不飽和化合物とを反応させることにより、一般式:R-CHF-(CHF-CHF)n8-CH-CHI-(CH-OH(式中、Rは前記のとおり、n8は0~2の整数、qは1~6の整数)で示される含フッ素アルコールを製造する。
 含フッ素アルコールのRは、第1または第2の含フッ素アルキルアイオダイドのRと同じであり、-CHFまたは-CHFIである。
 含フッ素アルコールのn8は、0~2の整数であり、好ましくは0または1である。
 第1または第2の含フッ素アルキルアイオダイドと不飽和化合物との反応は、ラジカルを発生する化合物の存在下に行うことができる。このような化合物としては、有機過酸化物、アゾ系化合物などが挙げられる。
 有機過酸化物としては、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジsec-ブチルパーオキシジカーボネートなどのジアルキルパーオキシカーボネート類、2-エチルヘキサノイル(tert-ブチル)ペルオキシド、t-ブチルパーオキシイソブチレート、t-ブチルパーオキシピバレートなどのパーオキシエステル類、ジt-ブチルパーオキサイドなどのジアルキルパーオキサイド類などが挙げられる。
 アゾ化合物としては、アゾビスイソブチロニトリルなどが挙げられる。
 不飽和化合物の使用量は、1モルの第1または第2の含フッ素アルキルアイオダイドに対して、好ましくは0.01~100モルである。
 ラジカルを発生する化合物の使用量は、1モルの第1または第2の含フッ素アルキルアイオダイドに対して、好ましくは0.001~1モルである。
 第1または第2の含フッ素アルキルアイオダイドと不飽和化合物との反応の温度は、適宜選択できるが、好ましくは50~200℃である。第1または第2の含フッ素アルキルアイオダイドと不飽和化合物との反応の圧力は、適宜選択できるが、好ましくは0.1~5MPaGである。第1または第2の含フッ素アルキルアイオダイドと不飽和化合物との反応の時間は、適宜選択できるが、好ましくは0.1~96時間である。
 第3の製造方法においては、次に、得られた含フッ素アルコールとR-R-Xで示される化合物とを反応させることにより、含フッ素アルコールの酸素をアルキル化して、含フッ素エーテル化合物を製造する。
 Xがハロゲン原子である場合、含フッ素アルコールにナトリウムヒドリドなどの塩基を作用させ、生じた含フッ素アルコキシドとR-R-X(Xはハロゲン原子)で示される化合物とを反応させることにより、含フッ素エーテル化合物を製造することができる。
 また、Xが-OSOR’(式中、R’は非フッ素化アルキル基またはフッ素化アルキル基)である場合、たとえば、水酸化物の水溶液中で、含フッ素アルコールとR-R-X(Xは-OSOR’)で示される化合物とを反応させることにより、含フッ素エーテル化合物を製造することができる。
 R-R-X(Xは-OSOR’)で示される化合物としては、(R-R-O-)SO(RおよびRは前記のとおり)が好ましい。
 含フッ素アルコールとR-R-Xで示される化合物との反応の圧力は、好ましくは0.1~2.0MPaGである。含フッ素アルコールとR-R-Xで示される化合物との反応の温度は、好ましくは20~95℃である。
 第3の製造方法においては、第1の含フッ素アルコールを第2の含フッ素アルコールに還元してもよい。還元は、たとえば、金属触媒および水素を用いたり、還元剤として亜鉛を用いたりすることにより、行うことができる。
 本開示の含フッ素エーテル化合物は、たとえば、
CHF=CHFと、IおよびIFを反応させることにより、一般式:R-CHF-I(式中、Rは-CHFまたは-CHFI)で示される第1の含フッ素アルキルアイオダイドを製造し、第1の含フッ素アルキルアイオダイドに、CHF=CHFを付加させることにより、一般式:R-CHF-(CHF-CHF)n8-I(式中、Rは前記のとおり、n8は1または2)で示される第2の含フッ素アルキルアイオダイドを製造し、
第1または第2の含フッ素アルキルアイオダイドと、一般式:CH=CH-(CH-O-R-R(式中、qは1以上の整数、RおよびRは、本開示の含フッ素エーテル化合物が有するRおよびRとして前記したとおり)で示される不飽和化合物とを反応させることにより、一般式:R-CHF-(CHF-CHF)n8-CH-CHI-(CH-O-R-R(式中、R、RおよびRは前記のとおり、n8は0~2の整数、qは1~6の整数)で示される含フッ素エーテル化合物を製造する製造方法により製造することができる(以下、第4の製造方法ということがある)。
 第1および第2の含フッ素アルキルアイオダイドの製造方法は、第3の製造方法において説明したとおりである。
 第1または第2の含フッ素アルキルアイオダイドと、一般式:CH=CH-(CH-O-R-Rで示される不飽和化合物との反応は、第1または第2の含フッ素アルキルアイオダイドと、一般式:CH=CH-(CH-OHで示される不飽和化合物との反応として、第3の製造方法において説明した方法と、同様の方法により行うことができる。
 得られた含フッ素エーテル化合物を還元して、一般式:R-CHF-(CHF-CHF)n8-CH-CH-(CH-O-R-R(式中、R、RおよびRは前記のとおり、n8は0~2の整数、qは1~6の整数)で示される含フッ素エーテル化合物を製造してもよい。還元は、たとえば、金属触媒および水素を用いたり、還元剤として亜鉛を用いたりすることにより、行うことができる。
 本開示の組成物は、上記の含フッ素エーテル化合物および溶媒を含有することができる。溶媒としては、アルコール類、エーテル類、アルカン類、アルケン類、過フッ素化カーボン類、過フッ素化三級アミン類、過フッ素化エーテル類、シクロアルカン類、エステル類、ケトン類、芳香族化合物類、シロキサン類、ハイドロクロロカーボン類、ハイドロクロフルオロカーボン類およびハイドロフルオロカーボン類からなる群より選択される少なくとも1種であってよい。
 また、本開示の組成物は、上記の含フッ素エーテル化合物、および、界面活性剤、安定剤、顔料、染料、着色剤、酸化防止剤、難燃剤などの他の成分を含有することができる。
 また、本開示の組成物は、上記の含フッ素エーテル化合物、および、上記の含フッ素エーテル化合物とは異なる他の含フッ素エーテル化合物を含有することができる。他の含フッ素エーテル化合物としては、たとえば、ハイドロフルオロエーテル化合物が挙げられる。
 本開示の含フッ素エーテル化合物および本開示の組成物は、伝熱流体、洗浄用溶媒、発泡断熱材の気泡サイズを調整する気泡サイズ調整剤、消火剤、キャリア流体、作動用流体、重合用溶媒、研磨剤、乾燥剤、レジスト展開剤、レジスト剥離剤などとして好適に利用することができる。たとえば、特表2009-507840号公報に記載のハイドロフルオロエーテル化合物の用途に用いることができる。
 以上、実施形態を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
 本開示の主なる実施形態は以下のとおりである。
<1> 本開示の第1の観点によれば、
 一般式:
   R-R-O-R-R
  (式中、
   Rは、-CH、-CHF、-CHF、-CHIまたは-CHFIであり、
   Rは、-CHF-で示される単位のみから構成される、炭素数が1~10のフッ素化アルキレン基、または、-CHF-で示される単位および-CH-で示される単位のみから構成される、炭素数が2~10のフッ素化アルキレン基、または、-CFH-で示される単位、-CH-で示される単位および-CHI-で示される単位のみから構成される、炭素数が3~10の含フッ素アルキレン基であり、
   Rは、単結合、炭素数が1~5の非フッ素化アルキレン基または炭素数が1~10のフッ素化アルキレン基であり、
   Rは、-CH、-CHFまたは-CHFである)
で示される含フッ素エーテル化合物が提供される。
<2> 本開示の第2の観点によれば、
 Rが、-CHF、-CHFまたは-CHFIである第1の観点による含フッ素エーテル化合物が提供される。
<3> 本開示の第3の観点によれば、
 Rが、
 一般式:
   -(CHF)n1-(式中、n1は1~10の整数である)
で示されるフッ素化アルキレン基、または、
 一般式:
   -(CHF)n2-CH-(式中、n2は1~9の整数である)
で示されるフッ素化アルキレン基、または、
   -(CHF)n7-CH-CH-(CH-(式中、n7は1~7の整数、qは1~6の整数)で示されるフッ素化アルキレン基、または、
   -(CHF)n7-CH-CHI-(CH-(式中、n7は1~7の整数、qは1~6の整数)で示されるフッ素化アルキレン基
である第1または第2の観点による含フッ素エーテル化合物が提供される。
<4> 本開示の第4の観点によれば、
 R-R-が、
 CHF-CHF-、または、
 一般式:
   CHF-CHF-(CHF-CHF)n3-CH-(式中、n3は0~4の整数である)で示されるフッ素化アルキル基、または、
 一般式:
   CHF-CHF-(CHF-CHF)n8-CH-CHX11-(CH-(式中、n8は0~2の整数、X11はIまたはH、qは1~6の整数)で示されるフッ素化アルキル基
である第1~第3のいずれかの観点による含フッ素エーテル化合物が提供される。
<5> 本開示の第5の観点によれば、
 Rが、
 単結合、炭素数が1~5の非フッ素化アルキレン基、
 一般式:
   -(CHF)n4-(式中、n4は1~10の整数である)
で示されるフッ素化アルキレン基、または、
 一般式:
   -(CHF)n5-CH-(式中、n5は1~9の整数である)
で示されるフッ素化アルキレン基
である第1~第4のいずれかの観点による含フッ素エーテル化合物が提供される。
<6> 本開示の第6の観点によれば、
 R-R-が、
 炭素数1~4の非フッ素化アルキル基、または、
 一般式:
   CHF-CHF-(CHF-CHF)n6-CH-(式中、n6は0~4の整数である)
で示されるフッ素化アルキル基
である第1~第5のいずれかの観点による含フッ素エーテル化合物が提供される。
<7> 本開示の第7の観点によれば、
 CHFCHFOCH、CHFCHFCHOCH、CHFCHFCHOCHFCFH、CHFCHFCHOCHCH、CHFCHFCHFCHFCHOCH、CHF-CHF-CH-CHI-CH-OCH、CHF-CHF-CH-CH-CH-OCH、CHF-CHF-CH-CH-CH-OCHFCFH、CHF-CHF-CH-CH-CH-OCHCH、CHF-CHF-CH-CHI-CH-CH-CH-CH-OCH、および、CHF-CHF-CH-CH-CH-CH-CH-CH-OCHからなる群より選択される少なくとも1種である第1~第6のいずれかの観点による含フッ素エーテル化合物が提供される。
<8> 本開示の第8の観点によれば、
 第1~第7のいずれかの観点による含フッ素エーテル化合物、ならびに、
 アルコール類、エーテル類、アルカン類、アルケン類、過フッ素化カーボン類、過フッ素化三級アミン類、過フッ素化エーテル類、シクロアルカン類、エステル類、ケトン類、芳香族化合物類、シロキサン類、ハイドロクロロカーボン類、ハイドロクロフルオロカーボン類およびハイドロフルオロカーボン類からなる群より選択される少なくとも1種を含有する組成物が提供される。
<9> 本開示の第9の観点によれば、
 第1~第7のいずれかの観点による含フッ素エーテル化合物または第8の観点による組成物を含有する伝熱流体が提供される。
<10> 本開示の第10の観点によれば、
 第1~第7のいずれかの観点による含フッ素エーテル化合物または第8の観点による組成物を含有する洗浄用溶媒が提供される。
 つぎに本開示の実施形態について実施例をあげて説明するが、本開示はかかる実施例のみに限定されるものではない。
実施例1 1,1,2-トリフルオロ-2-ヨードエタンの合成
 300mL容の耐圧容器に、ヨウ素 37.1g、IF 16.1gを加え、前記容器を密閉した。当該容器を-78℃に冷却した後、当該容器へ(E)-1,2-ジフルオロエテン 10gを導入し、当該容器を80℃で20時間加熱した。当該容器を氷水で冷却した後、耐圧容器の内容物を水で洗浄後、5%Na水溶液でさらに洗浄し、表題の化合物を5.8gで得た。
19F NMR(282MHz,CDCl):δ-169.1~-169.4(m,1F)、-124.0~-124.3(m,1F).
H NMR(400MHz,CDCl3):δ 6.79(d with fine coupling,J = 48.0 Hz,1H),7.26(td with fine coupling,J = 54.8,3.6 Hz,1H).
LRMS (EI 70eV) m/z (%):210(M+,100),190(8),171(3),83(62),64(37),51(14).
実施例2 4,5,5-トリフルオロ-2-ヨードペンタノールの合成
 10mL容の耐圧容器に、1,1,2-トリフルオロ-2-ヨードエタン 1.84g、アリルアルコール 509mg、アゾビスイソブチロニトリル 288mgを入れた。その後、当該容器を80℃で22時間加熱した。当該容器を氷水で冷却した後、耐圧容器の内容物をガスクロマトグラフィー質量分析法で分析したところ、原料の1,1,2-トリフルオロ-2-ヨードエタンの面積比24.1%に対し、表題化合物が面積比75.9%で生成していた。
LRMS (EI 70eV) m/z (%):268(M+,1),251(1),185(2),141(95),73(100),51(38).
実施例3 1,1,2-トリフルオロ-4-ヨード-8-メトキシオクタンの合成
10mL容の耐圧容器に、1,1,2-トリフルオロ-2-ヨードエタン 500mg、6-メトキシヘキセン 272mg、アゾビスイソブチロニトリル 117mgを入れた。当該容器を-78℃に冷却し、窒素置換した後、窒素を0.5MPaまで入れた。当該容器を80℃で13時間加熱した。当該容器を氷水で冷却した後、標的化合物を含む混合物を得た。内容物をガスクロマトグラフィー質量分析法で分析したところ、原料1,1,2-トリフルオロ-2-ヨードエタンの面積比34.2%に対し、表題化合物が面積比65.8%(2種異性体合計)で生成していた。
LRMS (EI 70eV) m/z (%):197([M-I],37),165(100),45(50).
実施例4 1,1,2-トリフルオロ-8-メトキシオクタンの合成
10mL容のガラス容器に、1,1,2-トリフルオロ-4-ヨード-8-メトキシオクタン 200mg、メタノール0.4 mL、Zn 80.7mgを入れた。2M HCl水溶液を4滴添加した後、当該容器を-78℃に冷却し、窒素置換した後、室温で2時間攪拌した。当該容器の内容物をガスクロマトグラフィー質量分析法で分析したところ、原料が消失し、表題化合物が生成していた。
LRMS (EI 70eV) m/z (%):166([M-CH3OH],11),138(27),51(9)、45(100).
 
 

Claims (10)

  1.  一般式:
       R-R-O-R-R
      (式中、
       Rは、-CH、-CHF、-CHF、-CHIまたは-CHFIであり、
       Rは、-CHF-で示される単位のみから構成される、炭素数が1~10のフッ素化アルキレン基、または、-CHF-で示される単位および-CH-で示される単位のみから構成される、炭素数が2~10のフッ素化アルキレン基、または、-CFH-で示される単位、-CH-で示される単位および-CHI-で示される単位のみから構成される、炭素数が3~10の含フッ素アルキレン基であり、
       Rは、単結合、炭素数が1~5の非フッ素化アルキレン基または炭素数が1~10のフッ素化アルキレン基であり、
       Rは、-CH、-CHFまたは-CHFである)
    で示される含フッ素エーテル化合物。
  2.  Rが、-CHF、-CHFまたは-CHFIである請求項1に記載の含フッ素エーテル化合物。
  3.  Rが、
     一般式:
       -(CHF)n1-(式中、n1は1~10の整数である)
    で示されるフッ素化アルキレン基、または、
     一般式:
       -(CHF)n2-CH-(式中、n2は1~9の整数である)
    で示されるフッ素化アルキレン基、または、
       -(CHF)n7-CH-CH-(CH-(式中、n7は1~7の整数、qは1~6の整数)で示されるフッ素化アルキレン基、または、
       -(CHF)n7-CH-CHI-(CH-(式中、n7は1~7の整数、qは1~6の整数)で示されるフッ素化アルキレン基
    である請求項1または2に記載の含フッ素エーテル化合物。
  4.  R-R-が、
     CHF-CHF-、または、
     一般式:
       CHF-CHF-(CHF-CHF)n3-CH-(式中、n3は0~4の整数である)で示されるフッ素化アルキル基、または、
     一般式:
       CHF-CHF-(CHF-CHF)n8-CH-CHX11-(CH-(式中、n8は0~2の整数、X11はIまたはH、qは1~6の整数)で示されるフッ素化アルキル基
    である請求項1~3のいずれかに記載の含フッ素エーテル化合物。
  5.  Rが、
     単結合、炭素数が1~5の非フッ素化アルキレン基、
     一般式:
       -(CHF)n4-(式中、n4は1~10の整数である)
    で示されるフッ素化アルキレン基、または、
     一般式:
       -(CHF)n5-CH-(式中、n5は1~9の整数である)
    で示されるフッ素化アルキレン基
    である請求項1~4のいずれかに記載の含フッ素エーテル化合物。
  6.  R-R-が、
     炭素数1~4の非フッ素化アルキル基、または、
     一般式:
       CHF-CHF-(CHF-CHF)n6-CH-(式中、n6は0~4の整数である)
    で示されるフッ素化アルキル基
    である請求項1~5のいずれかに記載の含フッ素エーテル化合物。
  7.  CHFCHFOCH、CHFCHFCHOCH、CHFCHFCHOCHFCFH、CHFCHFCHOCHCH、CHFCHFCHFCHFCHOCH、CHF-CHF-CH-CHI-CH-OCH、CHF-CHF-CH-CH-CH-OCH、CHF-CHF-CH-CH-CH-OCHFCFH、CHF-CHF-CH-CH-CH-OCHCH、CHF-CHF-CH-CHI-CH-CH-CH-CH-OCH、および、CHF-CHF-CH-CH-CH-CH-CH-CH-OCHからなる群より選択される少なくとも1種である請求項1~6のいずれかに記載の含フッ素エーテル化合物。
  8.  請求項1~7のいずれかに記載の含フッ素エーテル化合物、ならびに、
     アルコール類、エーテル類、アルカン類、アルケン類、過フッ素化カーボン類、過フッ素化三級アミン類、過フッ素化エーテル類、シクロアルカン類、エステル類、ケトン類、芳香族化合物類、シロキサン類、ハイドロクロロカーボン類、ハイドロクロフルオロカーボン類およびハイドロフルオロカーボン類からなる群より選択される少なくとも1種を含有する組成物。
  9.  請求項1~7のいずれかに記載の含フッ素エーテル化合物または請求項8に記載の組成物を含有する伝熱流体。
  10.  請求項1~7のいずれかに記載の含フッ素エーテル化合物または請求項8に記載の組成物を含有する洗浄用溶媒。
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